Gravità
La gravità è una forza attrattiva fra due corpi dotati di massa. Tutto quel che ha una massa è soggetto alla gravità.
Quel che causa la forza di gravità, in effetti, non è noto. La forza di gravità della Terra (cioè il ‘peso’ di un corpo) è la forza che tiene legati al pianeta gli alberi, l’acqua, gli animali, gli edifici e l’aria che respiriamo.
Anche sugli altri pianeti, sulle stelle e sulle lune dell’universo potremmo sperimentare una forza di tipo gravitazionale. Persino i nostri stessi corpi esercitano un’attrazione gravitazionale su quel che li circonda. Naturalmente la forza di gravità della Terra è enormemente più intensa di quella esercitata dai nostri corpi, tanto che quella dei nostri stessi corpi è del tutto trascurabile.
L’intensità della forza di gravità dipende dalla massa e dalla vicinanza dei corpi fra i quali si valuta. La Terra e la Luna si attraggono in modo più intenso di quanto non accada fra Terra e Giove, perché Terra e Luna sono molto più vicini.
La Terra ha un’attrazione gravitazionale maggiore di quella della Luna, perché è più è massiva. Dunque il peso sulla Terra è maggiore di quello che gli astronauti esperimentano sulla Luna. Questa è la ragione per la quale gli astronauti possono saltare più in alto sul nostro satellite naturale piuttosto che sulla Luna.
In effetti, nel quotidiano non ci accorgiamo della forza di gravità, ma solo delle sue conseguenze quando proviamo a saltare o quando cadiamo. E pare che lo scienziato, Isaac Newton, che per primo ha descritto la ‘Legge della gravitazione universale’ sia stato ispirato da una mela che è gli caduta in testa mentre sedeva sotto un albero a meditare. Be’, la mela era stata fatta cadere dalla gravità!
Buchi neri
Un buco nero è una regione dello spazio nella quale la gravità è così intensa che niente di quel che vi entra potrà poi sfuggirne. Neanche la luce.
I buchi neri si formano quanto una stella di elevata massa termina il suo carburante termonucleare e non è più in grado di tenere in equilibrio gli strati di gas che la costituiscono.
Se la stella è abbastanza massiva – circa 25 volte il Sole – la gravità comprime il gas verso il suo interno: si dice che la stella ‘collassa’, divenendo sempre più piccola fino a quando la sua densità assume dei valori tanto elevati da tendere all’infinito, mentre le sue dimensioni si riducono a zero. Queste condizioni descrivono uno stato fisico detto ‘singolarità’, che – dal punto di vista matematico si ottiene da un procedimento ‘al limite’.
Dopo la sua formazione, il buco nero può continuare a crescere inglobando massa dalle sue vicinanze: da altre stelle e da altri buchi neri, per esempio. Se un buco nero assorbe abbastanza materiale, aumentando di massa fino a raggiungere un milione di masse solari, diventa un ‘buco nero supermassivo’. Si ritiene che i buchi neri supermassivi risiedano nei centri della maggior parte delle galassie, inclusa la Via Lattea.
Un buco nero è costituito da tre parti: la singolarità (cioè la stella ‘collassata’), l’orizzonte degli eventi interno (cioè la regione intorno alla singolarità da cui niente, neppure la luce, può uscire), e l’orizzonte degli eventi esterno (dove i corpi sentono la gravità del buco nero ma non ne sono intrappolati).
Un buco nero è costituito da tre parti: la singolarità (cioè la stella ‘collassata’), l’orizzonte degli eventi interno (cioè la regione intorno alla singolarità da cui niente, neppure la luce, può uscire), e l’orizzonte degli eventi esterno (dove i corpi sentono la gravità del buco nero ma non ne sono intrappolati).
Gli astronomi di solito osservano le sorgenti celesti raccogliendo la luce (emessa o riflessa). Tuttavia, visto che i buchi neri non ne emettono, non possono essere osservate in maniera standard. Gli astronomi devono osservare con attenzione l’interazione fra un buco nero ed altri corpi. Per esempio, man mano che i buchi neri attraggono e inghiottono la materia circostante, si forma un disco di accrescimento, in modo simile al disco di acqua che si forma intorno a un gorgo.
Dato che il disco ruota sempre più veloce, si scalda fino a raggiungere temperature altissime e causando l’emissione di enormi getti di gas e luce nello spazio. Se queste strutture ‘a disco’ puntano verso la Terra, questi getti risultano così brillanti da essere rivelati dai telescopi.